Cos'è un motore passo passo e come funziona
Il motore passo-passo spesso chiamato anche step o stepper è un motore elettrico sincrono in corrente continua pulsata con gestione elettronica senza spazzole (brushless) che può suddividere la propria rotazione in un grande numero di passi (step). La posizione del motore può essere controllata accuratamente senza dover ricorrere al controllo ad anello chiuso (feedback) se la taglia ed il tipo di motore sono scelti in modo adeguato all’applicazione.
È considerato la scelta ideale per tutte quelle applicazioni che richiedono precisione nello spostamento angolare e nella velocità di rotazione, quali la robotica, le montature dei telescopi ed i servomeccanismi in generale.
VANTAGGI DEI MOTORI PASSO PASSO
Se costruiti con tecnologia Ibrida hanno un costo contenuto.
È possibile realizzare azionamenti di precisione controllati da BUS di campo in Open Loop, cioè senza utilizzare sensori di posizione o di velocità. Sono quindi utilizzabili con relativa semplicità e senza richiedere particolare potenza di calcolo.
Hanno un’elevata robustezza meccanica ed elettrica: infatti non esistono contatti elettrici striscianti e, se necessario, possono essere realizzati anche in IP65.
Sono l’ideale per piccolissimi spostamenti, bidirezionali, di pochi gradi.
Presentano, anche a rotore non alimentato, una coppia di “ritenuta” o “Detent Torque” che permettere di tenere il carico in posizione senza alcun sovraccarico termico.
Consente velocità di rotazione molto basse anche senza l’uso di riduttori meccanici.
Sono molto stabili nella posizione a rotore bloccato e non presentano pendolamenti come accade nei sistemi brushless.
Se dimensionati bene non necessitano di alcuna taratura.
I motori passo-passo ibridi di OYOSTEPPER sono disponibili in diverse taglie da NEMA 8 (20 mm) a NEMA 42 (110 mm) in accoppiamento a driver di differenti tipologie. Offrono sia un’elevata precisione dell’angolo di passo che un’elevata risoluzione del passo e sono adatti per un’ampia gamma di applicazioni.
LA SCELTA DEL DRIVER PER MOTORE PASSO PASSO / AZIONAMENTO
Una volta scelto il range di potenza dell’azionamento è importante sapere che sul mercato esistono le seguenti tipologie di azionamenti, differenti per metodologie di controllo e prestazioni:
Clock & direzione Sono ancora oggi la tipologia di drive più diffusa. Il loro funzionamento avviene tramite un PLC in grado di generare tramite due uscite digitali un segnale a sequenza di impulsi la cui frequenza definisce la velocità di rotazione, oltre al numero di step di avanzamento ed un segnale alto o basso che fornisce al drive la direzione in cui eseguire il movimento.
Riferimento analogico Questi azionamenti vengono controllati tramite l’ingresso analogico di cui sono dotati. Il segnale analogico di riferimento può essere generato da un PLC oppure più semplicemente da un potenziometro; la velocità di rotazione è proporzionale al valore della tensione di ingresso. Quasi sempre in aggiunta viene utilizzato anche un ingresso digitale per definire la direzione di rotazione del motore.
Bus di campo i più diffusi sono: MODBUS, CANBUS, PROFIBUS ed ETHERCAT. Un master (PLC, PC, HMI, etc.) invia tramite bus di campo il comando da eseguire verso l’azionamento.
Programmabili sono azionamenti intelligenti e programmabili da PC tramite porta seriale o USB ed un Editor di software specifico. Questi azionamenti sono dotati di ingressi e uscite digitali/analogiche e bus di campo a disposizione dell’utente, e possono funzionare anche senza un PLC esterno controllando tutte le funzionalità di macchina.
STEPPER MOTOR AD ANELLO APERTO [OPEN LOOP SYSTEM]
Il motore passo-passo o motore stepper ad anello aperto è in assoluto la più semplice ed economica soluzione per la gestione di velocità e posizione.
Ridottissime dimensioni con un rapporto coppia volume elevatissimo, il motore stepper spesso permette di evitare il riduttore meccanico rendendo molto rigida la cinematica del sistema. Ideale in tutte quelle applicazioni ove siano richieste accelerazioni importanti, movimenti angolari limitati ed elevata ripetibilità.
MOTORE PASSO PASSO O STEPPER MOTOR AD ANELLO CHIUSO FASTECH
I motori passo-passo ad anello chiuso sono l’ideale per chi necessita di prestazioni al Top di gamma.
Il sistema impiega un encoder ad alta risoluzione, fino a 32.000 imp./giro, per monitorare la posizione corrente. Il tempo di campionamento della posizione è di 25 μsec. e consente all’azionamento di compensare la perdita di posizione, garantendo accuratezza di posizionamento. Ad esempio, a causa di un improvviso cambio di carico, un motore passo-passo e un azionamento convenzionali potrebbero perdere il passo ma una soluzione CLOSE LOOP corregge automaticamente la posizione grazie al feedback dell’encoder. Disponibile con molteplici bus di comunicazione. Il DSP interno al driver con il feedback dell’encoder permette anche il controllo della coppia erogata come in un asse servo.
I Plus dei nostri sistemi di motorini passo-passo ad anello chiuso:
Nessuna regolazione dei guadagni
Riduzione del calore / risparmio energetico
Miglioramento della coppia
Assenza di oscillazioni o pendolamenti
Lineare e preciso
Risposta immediata
Alta risoluzione
Coppie elevate
Alte velocità, fino a 3000 rpm